Ágrip:Þessi grein kynnir vinnslureglur, eiginleika, vinnsluhluti og notkun nokkurra nútíma slípunar- og fægjaaðferða með mikilli nákvæmni.
Leitarorð:ofur nákvæmni mala; Teygjanleg losunarvinnsla; Vélefnafræðileg mala; Magnetic mala; Ultrasonic mala
1. Yfirlit
Mjög nákvæm vinnslutækni markar stig vélræns framleiðsluiðnaðar landsins, gegnir mjög mikilvægu hlutverki í að bæta frammistöðu, gæði, líftíma og rannsóknir og þróun hátæknivara í ljós- og vélrænum vörum. Eins og er vísar ofurnákvæm vinnsla til vinnsluvillna sem eru minni en 0.01 μm. Yfirborðsgrófleiki minni en Ra0,025 μ Vinnslan á m, einnig þekkt sem vinnsla undir míkronstigi. Nú hefur ofurnákvæm vinnsla komið inn á nanóskalann, þekktur sem nanóvinnsla.
Í ofurnákvæmni vinnslu byggir útfærsla á ofurnákvæmni klippingu og ofurnákvæmni mala að miklu leyti á stuðningi vinnslubúnaðar, verkfæra og annarrar tengdrar tækni. Vegna áhrifa og takmarkana á vinnslureglum þess og umhverfisþáttum er mjög erfitt að ná meiri nákvæmni vinnslu. Vegna einstakra vinnslureglna og lágra krafna um vinnslubúnað og umhverfisþætti, getur öfgafull nákvæmni mala og fægja náð vinnslu á nanóskala eða jafnvel atómstigi, og hefur orðið mikilvægur hluti af öfgafullri nákvæmni vinnslutækni.
2. Nokkrar öfgafullur nákvæmni mala og fægja aðferðir
2.1 Vélrænni aðgerð byggt á öfgafullri nákvæmni mala og fægja aðferð Byggt á vélrænni aðgerð, öfgafull nákvæmni mala og fægja aðferð byggir á vélrænni virkni ör slípiefna til að örfjarlægja vélað yfirborðið, ná hánákvæmni vinnsluyfirborði.
2.1.1 Teygjanleg losunarvinnsla er ofurnákvæm malaaðferð sem getur náð mikilli vinnslunákvæmni og litlum yfirborðsgrófleika.
Við vinnslu eru pólýúretan kúlur notaðar sem vinnsluhausar og malavökva sem inniheldur fínar slípiagnir (0.1-0.01 µm) er bætt á milli háhraða vinnsluhaussins sem snýst og yfirborðs vinnustykkið sem á að vinna, myndar ákveðinn þrýsting. Jetstraumurinn og miðflóttakrafturinn sem myndast af háhraða snúnings vinnsluhausnum gera slípiefnin áhrif á eða nudda yfirborð vinnustykkisins, sem leiðir til atómsamsetningar teygjanlegra eyðileggingarefna og fjarlægir þannig efnin á yfirborði vinnustykkisins. Það getur komið í veg fyrir innri misstillingu og galla í efninu, en það getur líka framkallað lítið magn af "teygjanlegum skemmdum" (þ.e. vinnsla án truflana) og þannig náð vinnslu á atómstigi. Og getur fengið mjög framúrskarandi yfirborð. Við vinnslu á kísilplötum er hægt að fá gallalaust yfirborð sem jafngildir tæringarvinnslu.
Ef CNC tæki er notað fyrir pólýúretan kúlur og vinnubekk er hægt að framkvæma yfirborðsvinnslu á vinnustykkinu. Það getur náð bæði teygjanlegri fjarlægingu á atómstigi og hámarks nákvæmni í geometrískri lögun. Mynd 2 sýnir CNC teygjanlega sjósetningarbúnaðinn. Allt tækið er þriggja ása CNC kerfi, með pólýúretan kúlum settum upp á CNC snælduna og snúið með breytilegum hraða mótor, með hleðslu upp á 2N. Við vinnslu á yfirborði kísilþráða skal nota 0 þvermál.1 μM sirkonduft er losað í átt að yfirborði vinnustykkisins á hraðanum 100m/s og 20 gráðu innfallshorn á lárétta planið, með vinnslunákvæmni upp á ± 0,1 μm. Yfirborðsgrófleiki Ra0,0005 μ Undir m.
2.1.2 Fljótandi slípa og fægja
Skýringarmynd vinnslureglunnar um fljótandi slípunun er sýnd á mynd 3 (mynd 3 er sleppt). Það notar meginregluna um vökvafræði til að láta fægivélina fljóta í burtu frá vinnustykkinu og gerir fjölda fleygra rifa á yfirborði vinnustykkisins. Þegar fægivélin snýst á miklum hraða flýtur vinnustykkið eða fægivélin vegna kraftmikils þrýstings olíufleygsins og slípiagnirnar á milli fægja yfirborð vinnustykkisins. Fljótandi fægja getur unnið yfirborð vinnustykkisins með mikilli flatleika, án þess að endaflöturinn hrynji eða aflögunargalla. Hægt er að nota fljótandi fægingu fyrir segulmagnaðir bilyfirborð tölvuhausa. Ofurnákvæm vinnsla ljóshluta og hagnýtra keramikefna undirlags getur komið í veg fyrir mismun á kornamörkum með því að velja viðeigandi fægivökva og efnaaukefni. Jafnvel fjölkristölluð efni geta náð yfirborðsgrófleika Ra0.002 μ Yfirborð m. Notaðu einstaklega mjúkt grafít og vatnsleysanlegt LiF til að pússa mjög harða safírið {0001}. Yfirborðsgrófleiki þess getur náð Ra0.00008 μ M. Að samþykkja fljótandi slípun og fægja, án þess að nota innréttingar, getur fallradíus endaflatar verið eins lítill og 0,01 μ M. Yfirborðið eftir fljótandi mala og fægja hefur góða kristöllunareiginleika, og það er enginn afgangsþrýstingur á unnar yfirborði.
2.1.3 Segulslípun
Segulslípun er ný aðferð við malavinnslu sem nýtir virkni segulsviðs. Það getur á skilvirkan og fljótlegan hátt framkvæmt mjög nákvæma vinnslu á ýmsum efnum, stærðum og burðarhlutum. Það er lítil fjárfesting, mikil afköst, fjölhæfur og hágæða malavinnsluaðferð.
Magnetic fljótandi mala. Það er myndað af segulvökva undir áhrifum segulsviðs (sem samanstendur af segulmagnuðum ögnum, yfirborðsvirkum efnum og fljótandi burðarefnum eins og vatni og olíu), sem veldur því að sviflausa segulmagnaðir slípiefnið malar og pússar snýst vinnustykkið undir flæðinu. og fljótandi virkni segulvökvans, sem bætir þar með gæði og skilvirkni frágangsvinnslu. Það getur fengið Ra Minna en eða jafnt og 0.01 μ M hefur ekki rýrnandi lag fyrir yfirborðsvinnslu og getur malað og pússað vinnustykki með flóknum yfirborðsformum.
Þetta vinnsluferli er upprunnið á fjórða áratugnum í Bandaríkjunum. Með stöðugri stækkun og endurbótum á tækni sinni og búnaði, og beitingu endanlegra þáttaaðferða til að líkja eftir segulmagnaðir fægiferlið, voru hreyfieiginleikar segulvökva og slípiefna undir segulvirkjun greind, sem stuðlaði mjög að þróun og beitingu þessa ferlis.
Segulslípun segulslípiefna. Skýringarmyndin er sýnd á mynd 4 (mynd 4 er stytt). Við segulslípun er vinnustykkið sett í segulsvið sem myndast af tveimur segulskautum og segulmagnaðir slípiefni er sett í bilið milli vinnustykkisins og segulskautanna. Undir virkni segulsviðskrafts er slípiefni raðað snyrtilega meðfram stefnu segulkraftslína, sem myndar mjúkan og stífan "segulmagnandi mala bursta". Þegar vinnustykkið snýst í segulsviði og verður fyrir axial titringi, verður hlutfallsleg hreyfing á milli vinnustykkisins og slípiefnisins og "slípiefnisburstinn" malar yfirborð vinnustykkisins.
Segulslípun hefur eftirfarandi eiginleika:
Með því að breyta styrk segulsviðsins er auðvelt að stjórna malaþrýstingnum;
Vegna vinnslubilsins (1-4mm) á milli segulskautsins og yfirborðs vinnustykkisins er sveigjanleg slípa með "slípibursta" ekki aðeins hægt að nota til sívalnings og flatrar slípun, heldur einnig til að slípa óreglulega fleti og frjáls yfirborð;
Með því skilyrði að segulpólsbyggingin sé föst er hægt að stilla malakraftinn í gegnum segulflæðisþéttleikann og auðvelt er að gera sjálfvirkan vinnsluferlið;
Slípiefnið rúllar stöðugt og breytir stöðu meðfram vinnsluyfirborðinu, sem gerir það að verkum að það hefur góða sjálfsmölunarafköst;
Segulmagnaðir efni eru bundnir á milli segulskauta og menga ekki rekstrarumhverfið;
Mikil vinnslu skilvirkni;
Það getur malað bæði ferromagnetic og non ferromagnetic efni.
Segulslípun er hentug til að slípa, fægja og slípa nákvæmnishluta, svo sem innri og ytri hlaupaleiðir legur, rennaventla, gírdælur, prentplötur, mót, úrahylki, blað osfrv. Það má nota ekki aðeins fyrir hluta úr segulmagnuðum efnum eins og járni, kolefnisstáli og stálblendi, en einnig fyrir málmefni sem ekki eru segulmagnaðir eins og kopar, ryðfríu stáli og títaníum málmblöndur, svo og málmlaus efni eins og keramik og sílikonplötur.
Vegna sterkrar aðlögunarhæfni og breitts notkunarsviðs er segulmagnaðir slípun mjög efnileg öfgafull nákvæmni vinnsluaðferð. Í framtíðinni mun segulmagnaðir mala þróast í eftirfarandi tvær áttir:
Þróaðu nýjar segulmagnaðir slípiefni með betri segulleiðni og meiri styrk og hörku;
Mala flókna hluta með snúnings segulsviði.
2.1.4 Rafgreining segulmagnaðir slípiefni fægja
Rafgreining segulmagnaðir slípiefni fægja er sambland af rafefnafræðilegri vinnslu og segulmagnandi slípiefni fægja. Skýringarmynd vinnslureglunnar er sýnd á mynd 5. Rafskautstenging straums og spennu við vinnustykkið, bakskauttenging við verkfærið og bakskauttenging við þann hluta vinnustykkisins þar sem burrs á að fjarlægja. Raflausnin er knúin áfram af dælu og rennur í gegnum bakskautið í gegnum burrsvæði rafskautsvinnustykkisins til að ná í bakflæðistankinn. Vinnustykkið snýst á ákveðnum hraða á meðan það verður fyrir axial titringi. Notaðu sterkt DC segulsvið í stefnu plansins hornrétt á ás vinnustykkisins og raflínu, fylltu segulsviðið með lausu segulmagnaðir slípiefni og "slípiefni burstinn" sem samanstendur af segulmagnaðir slípiefni snertir fljótt yfirborð vinnustykkisins til að fjarlægja útstæð bursts og ná sléttri vinnslu.
Þessi samsetta malaaðferð er hentugur fyrir nákvæmni afgremingu og frágangi á efnum með mikla styrkleika, mikla hörku og mikla hörku. Skilvirkni þess er tvöfalt meiri en segulsviðskraftsmölunaraðferðin og hún getur bætt yfirborðsgrófleika vinnustykkisins um tvö stig, án þess að mynda efri burr eftir vinnslu.
2.2 Ofur nákvæm malaaðferð byggt á vélefnafræðilegum samskiptum
Vélefnafræðileg mala er malaferli sem á sér stað undir áhrifum örduftsagna og efnafræðilegrar virkni malavökvans, sem fjarlægir snefilmagn af efni frá yfirborði vinnustykkisins. Þessi aðferð hefur góða hagkvæmni og mikla framleiðni. Það er ekki aðeins hægt að ná háu stigi yfirborðsgrófs, heldur er rúmfræðileg nákvæmni vinnslunnar einnig mjög mikil og það er nánast ekkert rýrnunarlag á unnu yfirborðinu, sem hefur mikilvægt notkunargildi fyrir vinnslu örrafræns hagnýtra efna.
Slípidiskurinn er steyptur með tinilagi og rifur skornar í ummálsstefnu. Demantaskerar eru notaðir til að skera endaflöt slípidisksins, sem gerir það að verkum að það hefur hátt plan og spegillíkt yfirborð. Slípidiskurinn og skaft vinnustykkisins snúast með mikilli nákvæmni á hraðanum {{0}}r/mín., og vinnustykkið er fest á skaftið á vinnustykkinu. Snúningsstefna vinnustykkisskaftsins og malaskífusnælunnar er sú sama. Undir virkni vökva kraftmikilla þrýstingsáhrifa er vinnustykkið hengt upp á mala diskinn með fljótandi bili upp á nokkra míkrómetra og vinnustykkið gangast undir malaaðgerð undir efnafræðilegri virkni malavökvans og áhrifum örduftsagna. SP46 öfga nákvæmni kvörn framleidd af Nagoya Institute of Industrial Technology í Japan er dæmigerð öfga nákvæmni kvörn sem byggir á vélrænum samskiptum. Þessi vél notar 0.02 μ. Yfirborðsgrófleiki kísilskúffu sem eru unnar með m SiO2 örpúðurögnum getur náð 2nm og afgangsspennan er næstum núll. Slípið BK7 sjóngler með 100 mm þvermál og 30 mm þykkt á þessari vél, með flatleika 0,031 μm. Yfirborðsgrófleiki RMS (root mean square deviation) getur náð 3,8nm.
Vegna lágs efnisflutningshraða þessarar malaaðferðar er nauðsynlegt að vinnustykkið sjálft hafi ákveðna nákvæmni og yfirborðsgæði. Áður en slípað er skal stjórna nákvæmni vinnustykkisins sem á að vinna innan: flatness ({{0}}) μ m. Yfirborðsgrófleiki RMS (0.1-0.2) μ Innan bilsins m. Annars getur það leitt til vanhæfni til að mala, sem leiðir til skemmda á vinnustykkinu.
2.3 Vökva yfirborð mala og fægja
Fæging á fljótandi yfirborði, einnig þekkt sem hydroplane polishing. Mikilvægur eiginleiki þessarar malaaðferðar er að hún notar ekki slípiefni. Við slípun myndast bil á milli vinnustykkisins og fægiskífu (kristalflata plötu) með vökvaþrýstingi og hreyfing ætandi vökva er notuð til að fægja. Þess vegna er það efnafræðileg tæringarvinnsluaðferð. Ætandi lausnin sem notuð er við vinnslu er blanda af metanóli, etýlenglýkóli og brómi. Aðallega notað til að vinna yfirborð CaAs og InP hvarfefna.
2.4 Vökvaslípun og fæging
Vökvaslípun er slípunaraðferð sem notar virkan myndun vökvaviðbragða á mikilvægu viðmóti vinnustykkisins. Helstu eiginleiki þess er að hann notar ekki slípiefni eða vinnsluvökva og vinnslubúnaðurinn er svipaður og nú notaður fægivél, aðeins vinnsla í vatnsgufu umhverfi. Af þessum sökum, reyndu að forðast að nota efnisfægingarskífuna sem getur valdið þurrum viðbrögðum við vinnustykkið. Þegar fægiskífan snýst færist vinnustykkishaldarinn fram og til baka ofan á hann. Meðan á vökvunarfægingarferlinu stendur mynda tveir hlutir hlutfallslegan núning og mynda háan hita og þrýsting á snertisvæðinu, sem leiðir til virkjunar atóma eða sameinda á yfirborði vinnustykkisins. Vökvalagið myndast á grunnyfirborðinu með víxlverkun yfirhitaðra vatnsgufusameinda og vatns. Með hjálp ofhitaðrar vatnsgufu (ekki frjálsar slípiefni) er vökvunarlagið aðskilið og fjarlægt af yfirborði vinnustykkisins. Afnámsþykktin er nokkrir tíundu úr nanómetrum, þannig að hægt er að fá hreint yfirborð án rispna, sléttan gljáa og bjögun.
Vökvaslípun er mjög hentugur fyrir mjög nákvæma vinnslu á safír og sink seleníð kristöllum (sjónhlutar fyrir CO2 leysir) sem krefst góðs yfirborðs slétts, mikillar flatleika, kristalsröskunarlauss og mikils hreinleika. Að auki, sem vatnssækin efni, ætti einnig að pússa gler, kristal, MgO, Y2O3, MgAl2O4, osfrv. með vökva.
2.5 Ultrasonic mala og fægja
Ultrasonic mala og fægja er snertilaus öfgafull nákvæmni mala aðferð. Haltu fastu bili á milli endahliðar úthljóðs titringsverkfærahaussins og yfirborðs vinnustykkisins δ, og fylltu það með örslípiefni. Þegar úthljóðs titringsverkfærið titrar á ákveðinni tíðni knýr það örslípiagnirnar til að hafa áhrif á yfirborð vinnustykkisins og malar þannig yfirborð vinnustykkisins.
Við úthljóðsslípun verður mikill fjöldi slípiefna fyrir áhrifum á vélað yfirborðið á púlslíkan hátt á sömu tíðni og úthljóðs titringur, fjarlægir eða breytir upprunalega myndbreyttu lagið á yfirborði vinnustykkisins og myndar nýtt myndbreytt lag ( þ.e. yfirborðsvinnslulag) fyrir neðan það. Ef val á ferlibreytum eins og amplitude gildi, malaþrýstingi og verkfærahraða er sanngjarnt, getur nýmyndað myndbreytt lagið verið þynnra og einsleitara, sem leiðir til yfirborðs sem er nánast óskemmt. Ultrasonic mala hefur mikið úrval af forritum og getur unnið úr ýmsum hörðum og brothættum efnum, þar á meðal flatt yfirborð og flókið bogið yfirborð. Eins og er, getur úthljóðsslípun borað lítil göt með þvermál {{0}}.1-1,0 mm á 3 mm þykkt gler. Á sama tíma er niðurskurðarhlutfall á tímaeiningu tiltölulega hátt, krefst flóknar tækni og tiltölulega einfalds búnaðar, þannig að mikill tæknilegur og efnahagslegur ávinningur er náð. Í mörgum aðstæðum, svo sem að bora lítil göt í gler eða vinna úr ofurþunnum vinnuhlutum, er úthljóðsslípun ferli sem vert er að velja eða eina ferlið sem hægt er að velja.
2.6 Jónabjálsun
Ólíkt hefðbundinni vélrænni fægiaðferð notar jóngeisla fæging hlaðin háorkuatóm eða jónir (jónir hafa meiri massa en atóm, þannig að hægt er að fá meiri hreyfiorku), sem skotið er á vinnustykkið með jónabyssunni í lofttæmi. . Þegar jónir með mikla orku lenda á yfirborði vinnustykkisins er efnið við höggpunktinn fjarlægt á lotustigi. Magn efnisins sem er fjarlægt fer eftir sputtering tíma jóna geislans á þeim tímapunkti. Vegna þess að jóna geisla fægja er að fjarlægja efni á atómstigi, er efnisflutningshraði lágt. Þess vegna, áður en þessi aðferð er notuð, þarf að forslípa vinnustykkið með hefðbundnum aðferðum. Eftir að hafa í grundvallaratriðum uppfyllt nákvæmniskröfur er hægt að leiðrétta yfirborðsform vinnustykkisins (svo sem kúlulaga yfirborð, ókúlulaga yfirborð, ósamhverft laust yfirborð osfrv.) með mikilli nákvæmni með því að nota jóngeisla fægja. Þrátt fyrir að framleiðsla jóngeisla fægja krefjist umtalsverðrar fjárfestingar í búnaði og miklum rekstrarkostnaði, er samt nauðsynlegt að nota jóngeisla fægja aðferðir fyrir ákveðna stóra sjónspegla með sérstakar kröfur um mikla nákvæmni.
Í samanburði við hefðbundnar sjónvinnsluaðferðir hefur jóngeisla fægjaaðferð eftirfarandi kosti:
(1) Það getur gert sér grein fyrir efnisákveðnum öfgafullri nákvæmni vinnslu á atómstigi;
(2) Hægt er að ná fullkominni leiðréttingu á villum í yfirborðsformi með einu vinnsluferli;
(3) Ekki viðkvæm fyrir ytri umhverfis titringi, hitabreytingum og stöðugleika hleðslu;
(4) Vegna þess að jóngeislafægja þarf að fara fram í lofttæmi, er hægt að framkvæma fægja- og húðunarferlið í sama lofttæmistanki;
(5) Vinnustykkið mun ekki hafa brúnáhrif af hruni og vindi.
3 Niðurstaða
Ofangreindar mjög nákvæmar mala- og fægjaaðferðir eru í grundvallaratriðum frábrugðnar hefðbundnum malaaðferðum
Meira um WBM Háir króm stálkúlur:
G5,G10,G16 Krómboltinn okkar framleiðir venjulega samkvæmt GBT 308.1-2013 og ISO 3290-1:2014 stöðlum. Hörku verður sérsniðin á grundvelli kröfu þinnar.
https% 3a% 2f/www.bearingroller.com% 2frolling-elements% 2fsteel-ball/high-chrome-steel-balls.html
